用于脉搏特性的检测和可靠获取的设备的制作方法

本发明涉及用于感测受试者手腕上的脉搏并且获得所述受试者的健康状态的设备。此外，本发明涉及所述设备实时获取脉搏；基于脉搏信号的时频特性以及受试者的vata、pitta和kaphahumors来分析该脉搏。

背景和现有技术

印度草医学(ayurveda)的诊断和治疗基于人体中存在的五种基本元素，以三种体液的形式，即vata(主要负责运动)、pitta(主要负责能量)和kapha(主要负责结构)。如果这三种成分以正确的比例存在，那么人们就被认为是健康的。基于脉搏的检查(nadiparikshan)用于检测受试者中三个剂量(vata、pitta和kapha)的水平，从而得出特定剂量占优势以及剂量失衡，这被认为是任何失调的根本原因。

此外，ayurveda医师使用基于视觉检查和查询的与受试者的交互加上nadiparikshan的评估来最终获得受试者中的tridosha水平。

nadiparikshan中的主要挑战在于最大限度地减少受试者的脉搏的主观感受，因为这形成诊断和治疗过程中的基本输入。

在过去已经进行了若干尝试以提供精确测量脉搏并将脉搏数据链接到受试者的视觉特征和对查询的响应的设备。

最接近的现有技术1675/del/2007涉及用于动脉纳迪脉搏波形的定量检测的非侵入性设备以及用于识别脉搏模式的高级机器学习算法的应用。三个基于隔膜的应变计元件将被置于精确的vatapittakapha拾取位置，并且它们提供相等的电输出。该系统具有数字转换器，该数字转换器具有与usb端口处的个人计算机的接口。压力单位小的压力以精确、可重复和无噪声的波形获取，以执行准确的诊断。在每个感测元件与人的皮肤之间引入小气隙。使用严格的机器学习算法提取脉搏中存在的诸如节奏、自相似性质和混沌性质之类的生理特征，该算法表示各种类型和子类型的纳迪模式。

现有技术具有以下限制

i.所记录的脉搏数据包含由于受试者的手或研究者的手的手动移动而产生的噪声

ii.孔的矩形形状是不希望的，因为它们可能在脉搏的检测中引起失真

iii.传感器的配置和位于氯丁橡胶板上的三个孔不能模拟ayurveda中遵循的传统的“三指评估过程”。

iv.用于在传感器与皮肤之间引入气隙的氯丁橡胶片既不是医学上可接受的也不是耐用的

v.用于将脉搏信号存储在计算机上的计算机的有线usb接口是不易携带的

因此，未满足的需求是提供一种设备，该设备用于以用户友好和标准化的方式中的最小位置误差、最小化依赖于测量脉搏的人的专业知识来检测和可靠地获取受试者手腕的适当位置处的受试者的无噪声脉搏特性、分析脉搏，并提供涉及所获取的脉搏特性、视觉特征、受试者对结构化查询的响应以获得受试者中的tridosha水平以实现所述受试者的适当疗程的综合诊断系统。

发明目的

本发明的主要目的是提供一种综合成本有效的设备，其灵敏地感测并可靠地测量受试者的脉搏，分析脉搏，并将它们与所述受试者的健康指数相关联。

本发明的另一个目的是提供在位于该设备中的三个传感器上施加不同压力的灵活性，以模拟医生使用他的三个手指在手腕上手动感觉到脉搏的方式。

本发明的另一个目的是校正由于受试者的手或研究者的手的手动移动而干扰脉搏数据的任何噪声。

本发明的另一个目的是提供关于所收集的脉搏信号的集中数据的机器学习，以为诊断过程提供健康指数。

本发明的另一个目的是提供一种设备，它具有在两只手上同时获取脉搏信号的选择。

本发明的又一个目的是拍摄受试者的面部以使“drushyam”信息能够用于包括“sparsha、darshana和prashna”的诊断过程。

本发明的又一个目的是在记录脉搏信号的同时记录受试者的声音以包括受试者的音高。

本发明的又一个目的是在记录脉搏信号的同时记录受试者的温度。

发明的详细描述

本发明的设备包括：至少一个脉搏便携式检测单元、基座单元和存储系统，

其中

i.脉搏便携式检测单元包括至少三个压力传感器、加速度计、控制器的布置，压力传感器被配置成在传感器与脉动基板之间提供气隙以感测受试者的手腕上的vata、pitta和kapha位置处的脉搏，控制器用于通过所述压力传感器和所述加速度计进行信号的受控获取；

ii.动力基座单元可操作地连接到从通信设备、计算机或基于云的存储器中选择的存储单元。

与压力传感器相关联的洞被配置成在传感器与脉动表面之间提供椭圆形气隙，以模拟医师使用他的三个手指在手腕上手动感觉脉搏的方式。

在各实施例中的一个实施例中，在基座单元中提供间隙，用于在使用便携式单元取得脉搏的读数时抓住所述受试者的手腕。

在实施例中，两个脉搏便携式检测单元可以可操作地连接到动力基座单元，以同时获取受试者的两只手上的脉搏信号。

可以使用单轴、双轴或三轴加速度计，尽管三轴加速度计是优选的。更优选地，加速度计是微机电系统(mems)。然而，两个以直角安装的2轴也可用于此目的。

在实施例中，基座单元可被配置为腕托，其中上表面具有角度θ从120°到179°变化的两个斜面。腕托确保受试者的手腕放置在用于记录脉搏信号的预设角度范围内。

可以在脉搏便携式单元或基座单元中提供用于记录受试者的温度的温度传感器、用于拍摄受试者的相机、用于记录受试者的语音的麦克风。

包括结果显示的数据获取和分析系统可以适当地被集成到存储单元中并位于存储单元中。

图1-8解说了本发明的特定实施例。

图1显示了受试者的两个手腕上的脉搏的vata、pitta和kapha位置，其中使用传统方法体系感测脉搏。在图1中，(a)表示受试者的左手，(b)表示受试者的右手，(c)表示传统上刚好在其下感测到脉搏的两只手的手腕上的拇指根，(d)表示双手上的vata位置，(e)表示双手上的pitta位置，(f)表示双手上的kapha位置。

图2显示了脉搏记录系统，其中(g)表示脉搏信号测量便携式单元，(h)表示动力基座单元，(i)表示连接两个单元的电缆。

图3显示了脉搏信号测量便携式单元，其中(j)是便携式单元中的加速度计，其可操作地连接到基座单元以感测便携式单元的空间移动，(k)表示可操作地连接到基座单元的三个柔性手指状结构，这三个柔性手指状结构被配置成引入三个压力传感器与被感测的脉动基板之间的气隙，(l)表示便携式单元中的供研究者放置他或她的至少三个手指的空间，(i)表示将便携式装置连接到基座单元的可任选电缆。

图4表示脉搏信号测量便携式单元的底部视图，其中(m)表示由便携式单元的三个柔性指状结构引入的三个气隙。

图5显示了基座单元，其中(n)是电源开/关开关，(o)是用于连接基座单元和存储系统的微型usb连接器，(p)是用于显示电池寿命水平的led指示灯，(q)是从便携式单元穿电缆的孔，(r)是用于从用于受试者的另一只手的可任选附加便携式单元穿电缆的孔，(s)表示基座单元中的以辅助研究者略微抓住受试者的手腕的间隙，(t)是可任选温度传感器，用于在获取脉搏信号同时记录受试者的温度，(u)是可任选照相机，用于拍摄受试者的照片，(v)是用于记录受试者的语音的可任选麦克风，(w)是基座单元被弯曲以提升受试者的手腕上的脉搏感测位置以记录脉搏信号的角度θ，其中角度θ可以从120°到179°变化。

图6显示了脉搏获取方法的过程，其中(x)表示位于便携式单元中的研究者的三个手指，(g)是便携式单元，(y)是受试者的右手，(h)是基座单元，(i)表示将便携式单元连接到基座单元的可任选电缆。

图7显示了脉搏获取系统的实施例，其中(g)是便携式单元，(h)是基座单元，(aa)、(ab)、(ac)是可操作地连接到基座单元的三个压力传感器，(j)是可操作地连接到基座单元的加速度计，(i)是连接基座单元和便携式单元的电缆，(ad)是控制预设动作的微控制器，(ae)是可操作地连接到所有组件的电池，(af)是可操作地连接到存储系统的蓝牙，(ag)是用于存储所获取的数据的基座单元的本地存储器，(o)是可操作地连接到存储系统的微型usb连接，(n)是可操作地连接到微控制器的开/关开关，(p)是可操作地连接到微控制器的电池的led指示，(t)是可任选的温度传感器，(u)是可任选的照相机，(v)是可任选的麦克风。

图8显示了加速度计数据的使用以从所记录的脉搏数据中去除噪声，其中(ag)是在vata位置记录的20秒的样本脉搏数据，(ah)是同时记录的加速度计数据的第一分量，(ag)脉搏和(ai)是结果所得的去噪脉搏数据，其信噪比增加了7.2倍。

记录脉搏的过程

使用图1-8中解说的特定实施例，在受试者的手腕上的vata、pitta和kapha位置处记录脉搏信号的过程包括以下步骤

vii.研究者启动基座单元(图5中的n)并确保系统中有足够的电力

viii.在存储系统中输入受试者的医疗信息

ix.可任选地获取受试者的照片并存储在存储系统中

x.将受试者的手放在“腕托”上

xi.通过将研究者的拇指放在基座单元中提供的间隙中，由研究者适当地抓住受试者的手腕

xii.研究者使用放置在便携式单元的槽中的他的三个手指感测脉搏，并使用监视器提供的可视化将便携式单元适当地定位在受试者的手腕区域上。

xiii.从基座单元的本地存储器中的压力传感器、加速度计、可任选的温度传感器获取信号，并在从受试者的手腕上取下便携式单元后存储数据用于进行进一步分析

xiv.可任选地记录受试者的声音并存储在存储系统中

xv.在数据获取之后关闭基座单元。

加速度计的功能是在数据获取期间监视包含压力传感器的便携式单元的空间运动，并丢弃由于受试者的手腕或研究者的手的运动而收集的脉搏数据。当加速度计数据值稳定时，同时记录的脉搏数据不携带任何噪声。加速度计数据被用于产生去噪声的脉搏数据。

每个脉搏信号根据深度、强度、幅度、频率、节奏、长度、类型、数量和纹理来计算。

借助于通过面部照片的视觉信息(darshana)，通过脉搏信号的感觉信息(sparsha)和问题(prashna)，以根据诸如gati、swaroop、prakruti、vikruti、samata、sthoolata、uttanata、gambhirata、sukshmata和bala之类的ayurveda术语导出健康指数来分析脉搏数据。

分析脉搏数据以根据诸如速率、节律、脉搏率变异性、拓扑学、心血管参数之类的对抗性术语以及健康与不健康的最终评论导出健康指数。

本系统提供了对所有现有技术设备的技术进步，因为由医学上合规的柔性材料制成的、具有非常真实地模仿用三个手指进行脉搏测量的传统方法的椭圆形气隙的三个手指状结构中的三个压力传感器。这种布置还提供了对位于系统中的三个压力传感器上施加不同压力的灵活性。

包含加速度计提供了一种在受试者的手腕上实时监测便携式单元的空间位置并且丢弃归因于在受试者的手腕或研究者的手的移动期间收集的数据的数据的手段。

本发明的系统还提供了一种从受试者的双手的手腕同时获取脉搏数据的手段。

在脉搏数据记录期间获取温度、视觉方面、受试者的声音，然后综合分析所获取的数据提供了包括“sparsha、darshana和prashna”的可靠健康指数和诊断。